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Zweipolschaltung Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweipolschaltung,
die bei Verwendung als Belastungswiderstand in elektrischen Stro.m'kreisen eine
Spannung imierh-a#lb eines gegebenen Frequenzbereiches in einem beliebig wählbaren
Teilbereich im Frequenzgang zu regeln gestattet, im übrigen Bereich jedoch frequenzunabhängig
einen vorbestimmten Wert behält. Derartige Aufgaben treten in der elektrischen Regeltechnik
und insbesondere in der Fernmeldetechnik häufig auf. So werden beispielsweise für
den Ausgleich der frequenzabhängigen Dämpfung von trägerfrequent betriebenen Übertragungsleitungen,
insbesondere Trägerfrequenzkabeln, am Ende eines Leitungsabschnittes oder nach jeweils
mehreren Leitungsabschnitten sogenannte Systementzerrer benötigt, welche die nach
der Leitungsentzerrung verbleibenden Abweichungen von dem normalen Dämpfungsverlauf,
die man auch als Restdämpfungen bezeichnet, auszugleichen haben, und die in der
Regel nur einige zehntel Neper in positivem oder negativem Sinne betragen und sich
über einen mehr oder weniger breiten Teilfrequenzbereich innerhalb des gesamten
Übertragungsbereiches erstrecken. Dieser Systementzarrer kann sowohl vor dem Verstärker
angeordnet sein, als ;auch einen Bestandteil des Verstärkers selbst darstellen,.
In letzterem Falle bildet der Systementzerrer häufig einen Teil der Gegenkoppl,ungseinrirhtung
,des Zwischenverstärkers und ist .derart ausgebildet und angeordnet, daß in ihrer
Resonanzfrequenz und in ihrem L/C-Verhältnis veränderbare Reihen- oder Parallelresonanzkreise
einen die Gegenkopplungsspannwng beeinflussenden, in ;geeigneter Weise b.emessenen
Spannungsteilerwiderstand frequenzabhängig
verändern und .damit
den Verstärkungsgrad entsprechend frequenzabhängig beeinflussen.
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Durch geeignete Wahl des L/C-Verhältnisses wird dabei die Breite des-
Entzerrungsbereiches, .durch Verändern von L .oder/und C dessen Frequenzlage im
Übertragungsbereich festgelegt. Die Höhe der Anhebung bzw. Absenkung wird bestimmt
durch den im Resonanzfalle .als Spannungsteilerwiderstand für die Gegenkoppfungsspannung
noch wirksamen Widerstand.
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Es ist bereits bekannt, die idurch das L/C-Verhältnis gegebene Güte
der Kreise transformatorisch auf den Widerstand in der Geg:enkopplungseinrichtung
wirken zu lassen und durch Ändern des Übersetzungsverhältnisses die Breite der Anhebung
oder Absenkung zu beeinflussen. Das bedeutet zwar eine bequeme Einstellung der Frequenz
und- Breite der Entzerrung, die je-doch nicht so sehr ins Gewicht fällt, .da diese
Einstellung gewöhnlich nur einmal vorgenommen wird, andererseits wirkt sich als
nachteilig aus, daß der für die Transformierung benötigte und mit entspredhen@d
vielen Anzapfungen zu versehende Übertrager insbesondere im Bereich höherer Frequenzen
und bei Übertragung breiter Bänder nur schwer zu realisieren ist, und daß seinem
maximalen Übersetzungsverhältnis Grenzen gesetzt sind. Von besonderem Nachteil aber
i,st'bei dieser Anordnung, d.aß :bei einer Absenkung der Verstärkung an einer bestimmten
Stelle im Frequenzband gar keine echte Absenkung auftritt. Es wird vielmehr die
Verstärkung im ganzen Frequenz-,band um so viel .angehoben, als die Absenkung betragen
soll, und nur bei der Resonanzfrequenz bleibt die ursprüngliche Verstärkung erhalten.
Fig.5 und 6 zeigen zwei Regelkurvensdharen dieser Art.
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Um diese Niveauverschiebung wieder auszugleichen, muß an anderer Stelle
im Verstärker, z. B. am Niveau- oder Verstärkungsgradregler die ursprüngliche Verstärkung
wieder 'hergestellt werden. Hierdurch wird jedoch die Abgleieharbeit wesentlich
erschwert, und außerdem ist ein solcher Ausgleich nicht immer möglich. War z. B.
die Verstärkung schon auf ihren Minimalwert eingestellt, so kann. man sie, wenn
vom Systementzerrer auch eine Absenkung gefordert wird, nicht weiter senken. Der
Regelbereich .des Verstärkungsreglers wird also , praktisch um so viel kleiner als
der geforderten maximalen Amplitudenausregelung,des Systementzerrers entspricht.
Dieser Nachteil fällt auch bei anderen .als den vorbeschriebenen Regelaufgaben ins
Gewicht.
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Durch die Erfindung wird eine Zweipolschaltu:ng zur Verwendung als
Belastungswiderstand in Stromkreisen angegeben, in denen eine wahlweise Anhebung
oder Absenkung ,einer Spannung in einen ,hinsichtlich Frequenzlage und Breite :beliebig
wählbaren Teilbereich .innerhalb eines gegebenen Frequenzbereiches erfolgen soll,
welche den Niveausprung beim Übergang von Spannungsanhebung auf Spannungsabsenkung
oder umgekehrt vermeidet und damit für die verschiedensten Regelzwecke der genannten
Art (Verzerrung bzw. Entzerrung) geeignet ist. Die Erfindung macht dabei Gebrauch
von der :an sich bekannten Reihenschaltung Ohmscher- Widerstände und einem Reihen-
bzw. Parallelresonanzkreis, der mittels veränderbarer Abgriffe an einen beliebigen
Teil .der Widerstandskette anschaltbar ist. Erfindungsgemäß ist der Resonanzkreis
mittels zweier unabhängig voneinander variäbler Abgriffe einem beliebig wählbaren
Teil der Kette parallel schaltbar, wobei der mit dem einen Abgriff verbundene Pol
des Resonanzkreises zugleich fest an das eine Ende der Kette angeschlossen ist.
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Durch diese Anordnung wird nicht nur der bereits genannte Vorteil
erzielt, d:aß die Spannungsregelung in positivem oder negativem Sinne stets von
dem gleichen, vorherbestimmten Niveau ausgebt, sondern die Zweipolschaltung weist
zugleich infolge Wegfalls der Widerstandstransformation eine wesentliche Vereinfachung
auf.
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Nachstehend soll die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels
näher beschrieben werden. Die Schaltungsanordnung für dieses Ausführungsbeispiel
ist in Fig. i dargestellt, ihre Wirkungsweise und Einstellvorschrift zeigt das Diagramm
Fig. 2. Angenommen ist dabei, daß ,der Zweipol als Systementzerrer dient und .den
Spannungsteilerquerwiderstand für die Gegenkopplungsspannung im Zwischenverstärker
von Trägerfrequenzsystemen bildet. Er besteht hier aus einer Reihenschaltung von
sieben. Einzelwiderständen W1 bis W7 zwischen den Punkten A und
B. Der Punkt A liegt dabei an der Minusleitung des Verstärkers, Punkt
B ist mit der Gegenkopplungsleitung verbunden.
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Die Summe der Einzelwiderstände, die gemäß der Einstellvorschrift
dem jeweiligen Kreis parallel liegen können, ist dabei so bemessen, daß sie erstens
klein gegenüber dem kleinsten mit dem Parallelresonanzkreis einstellbaren Resonanzwiderstand
bzw. gegenüber der Impedanz des Reihenkreises außerhalb der Resonanzfrequenz, daß
sie zweitens groß gegenüber der Impedanz des Parallelkreises außerhalb der Resonanzfrequenz
b:zw. gegenüber ,dem größten mit .dem Reihenresonanz'kreis einstellbaren Resonanzwiderstand
ist, und daß sich drittens eine Verstärkungszunahme von beispielsweise
je etwa o,i Neper ergibt, wenn man den Anschluß C vom Punkt -3 über o bis
-f-3 in .den sechs gezeichneten Stufen verändert, ohne daß hierbei der Abgriff D
angeschlossen ist. Beim Anschluß von C an den Punkt o sei die Sollverstärkung des
Verstärkers eingestellt, auf die die Höhe der frequenzabhängigen Anhebung oder
Ab-
senkung der Verstärkung bezogen. wird.
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Legt man den Anschluß C an den Punkt o und. m-it einem Reihenkreis
den Anschluß D an die Punkte -I-3, -I-2 oder -I- i, so erhält man eine frequenzabhängige
Spannungsteilung für die Gegenkopplungsspannung, die sich nur in der Nähe und bei
der Resonanzfrequenz des Reihenkreises bemerkbar macht, da dieser bei der Resonanzfrequenz
so viel Widerstand praktisch kurzschließt, wie zwischen dem Anschluß C und dem jeweiligen
Anschlußpunkt von D liegt. Die Gegenkopplungsspannung sinkt bei, Annäherung an die
Resonanzfrequenz,
was. gleichbedeutend ist mit einem Verstärkungsanstieg
um den geforderten Wert von, wie in dem Beispiel angenommen, 0,3, o,2 oder o, i
Neper. Die Verstärkung weit ,ab von der Resonanzfrequenz wird dabei nicht verändert,
wie leicht einzusehen ist. Der Anschluß von D bestimmt die Verstärkung bei der Resonanzfrequenz
und der Anschluß von C bei weiter ab liegenden Frequenzen (Sollverstärkung) (Fig.2
links).
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Legt man mit einem Parallelkreis @denAnsch.-luß D an den Punkt o,
so ist das für alle Frequenzen außer der Resonanzfrequenz und benachbarter Frequenzen
.das gleiche, als wenn man C an o legt; denn dann wirkt der Parallelkreis praktisch
als Kurzschluß. Die Sollverstärkung kann also für keine Frequenz überschritten werden.
Bei der Resonanzfrequenz und in .deren Nähe wird der Kurzschluß aufgehoben, und
die Absenkung der Verstärkung richtet sich nach dem Anschluß von C, der an -i, -2
oder -3 erfolgt, je nachdem, ob eine Absenkung von o, i, o,2 oder 0,3 Neper
erwünscht ist. Der Anschluß von C bestimmt die Verstärkung bei der Resonanzfrequenz
und der Anschluß von D bei weiter ab liegenden Frequenzen (Sollverstärkung) (Fig.2
rechts).
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Mit der beschriebenen Anordnung werden Entzerrungskwrven entsprechend
den in Fig. 3, q. und 7 gezeigten Diagrammen erzielt. Die Breite der Kurven wird,
wie bereits erwähnt, durch geeignete Wahl des L/C-Verhältnisses erhalten.
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Falls eine Anhebung und Absenkung nicht gleichzeitig erforderlich
ist, sondern nur wahlweise verwendet wird, so kann der Reihen- oder Parallelkreis
durch einfaches Umschalten der gleichen Schaltelemente erhalten werden.